Olimlar yuqori sezgir sensorlar uchun plyonkaning kichik maydonini mutlaq nolga sovutish uchun lazerdan foydalanadilar

Yaqinda Bazel universiteti tadqiqotchilari faqat lazer yordamida plyonkaning kichik joylarini mutlaq nolga (minus 273,15 daraja Selsiy) juda yaqin haroratgacha sovutadigan yangi usul muvaffaqiyatli ishlab chiqilgani haqida e'lon qilishdi. Hisobotga ko'ra, bu yuqori sovutilgan plyonka kelajakda o'ta sezgir sensorlar uchun ishlatilishi mumkin.
Nemis astronomi Yoxannes Kepler 400 yil muqaddam quyosh yelkanini yaratish g‘oyasini ilgari surgan bo‘lib, u kosmik navigatsiya uchun quyosh nurining engil bosimidan foydalanadigan va kemalarning koinotda harakatlanishiga imkon beradigan kosmik kemadir. Uning fikricha, yorug'lik ob'ekt tomonidan aks ettirilganda, kuch ta'sir qiladi. U bu nazariyadan nega kometalarning dumlari quyoshdan uzoqqa ishora qilishini tushuntirish uchun ham foydalangan.
Jamoani doktor Filipp Treutlein va doktor Patrik Potts boshqargan. Ularning topilmalari yaqinda Physical Review X ilmiy jurnalida chop etildi.
O'lchov bilan bog'liq fikr yo'q
Bugungi kunda atomlar va boshqa zarralar yorug'lik kuchi yordamida sekinlashadi va sovutiladi. Buning uchun odatda murakkab vosita talab qilinadi. Yuqorida aytib o'tilgan jamoaning yondashuvining o'ziga xos tomoni shundaki, ular hech qanday o'lchovlarsiz bu sovutish effektiga erishadilar.
Kvant mexanikasi qonunlariga ko'ra, qayta aloqa halqalari ko'pincha kvant holatlarining o'zgarishiga olib keladigan va shu bilan buzilishlarni keltirib chiqaradigan o'lchash jarayonlarini talab qiladi. Buning oldini olish uchun Bazel universiteti tadqiqotchilari lazer ham datchik, ham damper vazifasini bajaradigan “kogerent teskari aloqa halqasi” deb nomlangan tizimni yaratdilar.
Ular bunga taxminan yarim millimetr kattalikdagi kremniy nitrat plyonkasining termal tebranishlarini bostirish va sovutish orqali erishdilar. O‘z tajribalarida tadqiqotchilar lazer nurini plyonkaga qaratib, plyonkadan aks ettirilgan yorug‘likni optik tolali kabelga uzatdilar. Ushbu operatsiya davomida membrananing tebranishi aks ettirilgan yorug'likning tebranish bosqichida kichik o'zgarishlarni keltirib chiqardi.
Tebranish fazasida joylashgan membrananing bevosita harakatlanish holati haqidagi ma'lumotlardan keyin bir xil lazer yordamida kerakli vaqtda membranaga kerakli miqdordagi kuchni qo'llash uchun vaqtni kechiktirish bilan foydalanildi. Tadqiqotchilar taxminan 100 nanosekundlik optimal kechikishga erishish uchun 30-metr uzunlikdagi optik tolali kabeldan foydalanishdi.
Mutlaq nolga yaqinlashmoqda
Doktorlikdan keyingi tadqiqotchi va uning Shveytsariyadagi Bazel universitetidagi hamkasblari membranani 480 mikroKelvingacha yoki mutlaq noldan bir darajaning mingdan biridan kamrog'iga sovutdi.
Keyingi bosqichda ular membranani o'zining tebranish kvant-mexanik asosiy holatiga - erishilishi mumkin bo'lgan eng past haroratga etkazish uchun tajribani aniqlaydilar. Membrananing siqilgan holatlarini yaratishni tasavvur qilish kerak.
Bunday holatlar o'lchov aniqligini yaxshilash qobiliyati tufayli sensorli tuzilmalar uchun alohida qiziqish uyg'otadi. Kelajakda nanometr o'lchamdagi yuzalarni skanerlash uchun atom kuch mikroskopiyasi bunday sensorlar uchun potentsial dastur bo'ladi.